RU2512679C1

RU2512679C1 - Inspection method and inspection system

Info

Publication number: RU2512679C1
Application number: RU2012150568/28A
Authority: RU
Inventors: Евгений Олегович Блохин; Александр Александрович Буклей; Илья Александрович Паршин; Федор Аркадьевич Пашинцев; Евгений Владимирович Федоровский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Флэш электроникс"
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-04-10

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: method involves two-sided scanning of the inspected person with thin beams of X-rays from two X-ray sources placed at different sides of the inspected person by vertical sweeping through linear vertical movement of said sources using carriages fitted with an electric drive and horizontal sweeping using collimators and picking up backscattered X-rays using a detector mounted at each carriage to form raster images of the inspected person in one scanning cycle, wherein linear vertical movement of both X-ray sources is carried out simultaneously and asynchronously with delay of the beginning of scanning one relative to the other, and scattered X-rays, passing from an opposite X-ray source, is absorbed by protective shields at each of the detectors.

EFFECT: high throughput when inspecting people.

9 cl, 2 dwg

Description

Группа изобретений относится к области досмотровой техники и может использоваться при персональном досмотре людей с использованием рентгеновского излучения.The group of inventions relates to the field of inspection technology and can be used for personal inspection of people using x-ray radiation.

Известны способы досмотра и реализующие их устройства, основанные на просвечивании досматриваемого человека узким веерным пучком проникающего рентгеновского излучения, что позволяет получить изображение досматриваемого человека с различными предметами под одеждой, имеющее высокую степень разрешения, до 1 мм, однако при этом дозовая нагрузка на досматриваемый объект весьма существенна -1 мкЗв и более (например, RU 2448342 С2, 2010). Поэтому использование таких способов и устройств для досмотра людей ограничено.Known inspection methods and devices that implement them, based on the screening of the inspected person with a narrow fan beam of penetrating x-ray radiation, which allows to obtain an image of the inspected person with various items under clothing, having a high resolution, up to 1 mm, however, the dose load on the inspected object is very significant -1 μSv or more (for example, RU 2448342 C2, 2010). Therefore, the use of such methods and devices for searching people is limited.

Известен способ досмотра и реализующее его устройство, основанные на использовании для получения изображения регистрации обратно рассеянного излучения при сканировании досматриваемого человека тонким («карандашным») пучком рентгеновского излучения (например, William J.Baukus. X-rau Imaging for On-The-Body Contraband Detection. 16^th Annual Security Technology Symposium @ Exhibition.Williamsburg. June 28, 2000). При этом излучается пучок рентгеновского излучения одним источником и сканируется на досматриваемом человеке. После детектирования обратно рассеянного излучения формируется изображение, которое позволяет обнаружить предметы, скрытые в одежде и на теле досматриваемого человека, со стороны источника рентгеновского излучения. Дозовая нагрузка на досматриваемого человека составляет не более 0,1 мкЗв за один цикл контроля. Однако для получения изображения с другой стороны досматриваемого человека требуется повторение процедуры сканирования после соответствующего изменения положения досматриваемого человека в досмотровом модуле.There is a known search method and its device based on the use of a backscattered radiation recording image when scanning a person being examined with a thin ("pencil") x-ray beam (for example, William J. Baukus. X-rau Imaging for On-The-Body Contraband Detection. 16 ^th Annual Security Technology Symposium @ Exhibition.Williamsburg. June 28, 2000). In this case, a beam of x-ray radiation is emitted by a single source and scanned on a person being examined. After detecting backscattered radiation, an image is formed that allows you to detect objects hidden in clothes and on the body of the person being searched from the side of the x-ray source. The dose load on the inspected person is not more than 0.1 μSv per one control cycle. However, to obtain an image from the other side of the person being searched, a repeat of the scanning procedure is required after a corresponding change in the position of the person being searched in the inspection module.

Известны и другие способы досмотра и устройства для их реализации с использованием рентгеновского излучения, однако все они недостаточно эффективны, не обеспечивая сочетание требований минимальной дозовой нагрузки, достаточной степени разрешения и высокой пропускной способности досмотра (например, RU 2444723 С2, 2008; US 5181234 А, 1993; US 7593506 B2, 2009; US 8135112 B2, 2012; JP 4589882 B2, 2010; WO 2009/067394,2009).Other search methods and devices for their implementation using x-ray radiation are known, however, all of them are not effective enough without providing a combination of minimum dose load requirements, a sufficient degree of resolution and high throughput for screening (for example, RU 2444723 C2, 2008; US 5181234 A, 1993; US 7593506 B2, 2009; US 8135112 B2, 2012; JP 4589882 B2, 2010; WO 2009 / 067394,2009).

Из известных способов наиболее близким к предложенному является способ досмотра, включающий двустороннее сканирование досматриваемого человека тонкими пучками рентгеновского излучения из двух, размещенных по разные стороны досматриваемого человека, источников рентгеновского излучения путем вертикальной развертки за счет их линейного вертикального перемещения посредством снабженных электроприводом кареток и горизонтальной развертки посредством коллиматоров и регистрацию обратно рассеянного рентгеновского излучения посредством установленного на каждой из кареток приемного детектора для формирования растровых изображений досматриваемого объекта за один цикл сканирования (WO/2009/082762, 2009).Of the known methods, the closest to the proposed one is the search method, which includes two-sided scanning of a person being examined by thin beams of x-ray radiation from two sources of x-ray radiation placed on opposite sides of the person being searched by vertical scanning due to their linear vertical movement by means of electric-powered carriages and horizontal scanning by collimators and registration of backscattered x-ray radiation through a TV set of a receiving detector installed on each of the carriages to form raster images of the inspected object in one scanning cycle (WO / 2009/082762, 2009).

Использование сканирования тонким («карандашным») пучком и регистрации обратно рассеянного рентгеновского излучения для получения изображения позволяет значительно снизить дозовую нагрузку на досматриваемого человека.Using scanning with a thin (“pencil”) beam and recording backscattered X-ray radiation to obtain an image can significantly reduce the dose load on the person being examined.

В этом способе наряду с регистрацией обратно рассеянного используется также и регистрация прошедшего от каждого источника рентгеновского излучения. Для того, чтобы сигналы от разных источников не смешивались, сканирование человека осуществляют построчно и поочередно с каждой из сторон. Поэтому в течение сканирования с одной стороны работает только один источник рентгеновского излучения. При этом каретку со вторым источником рентгеновского излучения перемещают в вертикальном направлении одновременно с первой кареткой, чтобы приемный детектор на второй каретке регистрировал излучение источника рентгеновского излучения первой каретки, прошедшее через человека. По завершении сканирования человека с одной стороны рентгеновское излучение на первой каретке прерывают, а рентгеновское излучение на второй каретке начинается и осуществляется сканирование человека с другой стороны, при этом каретки также передвигаются синхронно. Таким образом, формируется два отдельных растровых изображения.In this method, along with registration of backscattered, the registration of the x-ray transmitted from each source is also used. In order that the signals from different sources are not mixed, a person is scanned line by line and in turn from each side. Therefore, during scanning, on the one hand, only one source of x-ray radiation works. In this case, the carriage with the second X-ray source is moved in the vertical direction simultaneously with the first carriage so that the receiving detector on the second carriage detects the radiation of the X-ray source of the first carriage, which passed through the person. When a person is scanned on one side, the x-ray radiation on the first carriage is interrupted, and the x-ray on the second carriage begins and a person is scanned on the other side, while the carriages also move synchronously. Thus, two separate raster images are formed.

Однако такая попеременная работа сканирующих пучков рентгеновского излучения занимает значительное время, которое могло бы быть значительно меньше, если бы представилась возможность одновременного (непрерывного) сканирования человека сразу с двух сторон. Это не позволяет достичь эффективной пропускной способности досмотра. Попеременная работа сканирующих пучков рентгеновского излучения неэффективна с точки зрения обеспечения высокой пропускной способности досмотра. Кроме того, хотя использование регистрации прошедшего рентгеновского излучения и позволяет четко выделить границы малозаметных предметов, но соответствующие изображения имеют другой характер передачи тех же деталей по сравнению с изображениями, полученными с помощью обратно рассеянного рентгеновского излучения. Это затрудняет работу оператора при досмотре и требует дополнительного времени, что дополнительно уменьшает пропускную способность досмотра. В то же время при досмотре объектов в большинстве случаев получение изображения с помощью прошедшего рентгеновского излучения не является необходимым, особенно при досмотре людей, когда требуется только обнаружение предметов, находящихся на теле и в одежде. Скорость же досмотра имеет наиважнейшее значение. Таким образом, этот способ досмотра имеет существенный недостаток, не обеспечивая высокой пропускной способности досмотра.However, such alternate operation of the scanning X-ray beams takes considerable time, which could be much less if the possibility of simultaneous (continuous) scanning of a person from two sides at once appeared. This does not allow for an effective throughput of screening. The alternating operation of the scanning X-ray beams is ineffective in terms of ensuring a high throughput of screening. In addition, although the use of registration of transmitted X-ray radiation makes it possible to clearly distinguish the boundaries of inconspicuous objects, the corresponding images have a different character of transmission of the same details compared to images obtained using backscattered X-ray radiation. This complicates the work of the operator during the inspection and requires additional time, which further reduces the throughput of the inspection. At the same time, when inspecting objects in most cases, obtaining an image using transmitted x-ray radiation is not necessary, especially when inspecting people, when only the detection of objects on the body and in clothes is required. The speed of the inspection is of paramount importance. Thus, this method of inspection has a significant drawback, not providing a high throughput screening.

Из того же патентного источника известно устройство, наиболее близкое к предложенному, - досмотровый комплекс, содержащий процессор с подключенным к его выходу дисплеем оператора и два, размещенных по разные стороны досматриваемого человека, досмотровых модуля, каждый из которых включает снабженную электроприводом каретку, на которой размещены снабженный коллиматором источник рентгеновского излучения и связанный с процессором приемный детектор обратно рассеянного рентгеновского излучения, выполненную с обеспечением возможности ее линейного вертикального перемещения, и связанное с электроприводами устройство управления перемещением кареток.From the same patent source, the device closest to the proposed one is known - an inspection complex containing a processor with an operator display connected to its output and two inspection modules located on opposite sides of the person being searched, each of which includes an electrically powered carriage on which an X-ray source equipped with a collimator and a receiving detector of back-scattered X-ray radiation connected with the processor, made with the possibility of its linear vertical movement, and a device for controlling the movement of carriages associated with electric drives.

В этом досмотровом комплексе устройство управления перемещением кареток выполнено с обеспечением возможности их синхронного движения, при этом обе каретки перемещаются одновременно так, как описано выше, обеспечивая процесс досмотра поочередно с каждой из сторон досматриваемого человека при попеременной работе сканирующих пучков. Приемные детекторы в этом досмотровом комплексе одновременно с приемом обратно рассеянного рентгеновского излучения регистрируют и прошедшее рентгеновское излучение. При этом приемные детекторы не снабжены какими-либо защитными экранами, что не позволяет устранить влияние неинформативного рентгеновского излучения, рассеянного конструктивными элементами комплекса, приводящее к снижению качества полученного изображения на дисплее и затрудняющее работу оператора, что в свою очередь увеличивает время проведения досмотра. В целом такая конструкция досмотрового комплекса не позволяет обеспечить его высокую пропускную способность по причинам, изложенным выше.In this inspection complex, the carriage movement control device is arranged to allow their synchronous movement, while both carriages move simultaneously as described above, providing a search process alternately from each side of the person being examined during alternate operation of the scanning beams. Receiving detectors in this inspection complex simultaneously with the reception of the backscattered X-ray radiation also register the transmitted X-ray radiation. At the same time, the receiving detectors are not equipped with any protective shields, which does not allow eliminating the influence of uninformative x-ray radiation scattered by the structural elements of the complex, which leads to a decrease in the quality of the received image on the display and complicates the work of the operator, which in turn increases the time for inspection. In general, such a design of the inspection complex does not allow for its high throughput for the reasons stated above.

Указанные известные способ и устройство для его реализации позволяют пройти досмотр человека (начиная от его вступления в комплекс, проведения процесса сканирования, анализа изображения оператором и выхода человека из комплекса) за время не менее 20 сек. These known method and device for its implementation allow you to go through a search of a person (starting from his entry into the complex, the process of scanning, image analysis by the operator and the person leaving the complex) for at least 20 seconds.

Задачами изобретений являются создание способа досмотра и досмотрового комплекса, лишенных недостатков прототипа. The objectives of the invention are the creation of a method of inspection and inspection complex, devoid of the disadvantages of the prototype.

Технический результат, обеспечиваемый изобретениями, заключается в повышении пропускной способности досмотра.The technical result provided by the inventions is to increase the throughput of the inspection.

Это достигается тем, что в способе досмотра, включающем двустороннее сканирование досматриваемого человека тонкими пучками рентгеновского излучения из двух, размещенных по разные стороны досматриваемого человека, источников рентгеновского излучения путем вертикальной развертки за счет их линейного вертикального перемещения посредством снабженных электроприводом кареток и горизонтальной развертки посредством коллиматоров и регистрацию обратно рассеянного рентгеновского излучения посредством установленного на каждой из кареток приемного детектора для формирования растровых изображений досматриваемого человека за один цикл сканирования, линейное вертикальное перемещение обоих источников рентгеновского излучения осуществляют одновременно и асинхронно с задержкой начала сканирования одного относительно другого, а рассеянное рентгеновское излучение, прошедшее от противоположного источника рентгеновского излучения, поглощают посредством защитных экранов на каждом из приемных детекторов. При линейном вертикальном перемещении источников рентгеновского излучения преимущественно одновременно поворачивают их вокруг горизонтальной оси для дополнительного вертикального перемещения сканирующего пучка рентгеновского излучения посредством дополнительных электроприводов, при этом при приближении к нижнему положению источника рентгеновского излучения его поворачивают вниз, а при приближении к верхнему положению - вверх. В нижнем положении каждого из источников рентгеновского излучения преимущественно выбирают величину угла между направлением рентгеновского излучения и горизонтальной осью до 30 угловых градусов, а в верхнем положении - до 5 угловых градусов.This is achieved by the fact that in the search method, including two-sided scanning of a person being examined by thin beams of x-ray radiation from two sources of x-ray radiation located on opposite sides of the person being searched, by vertical scanning due to their linear vertical movement by means of electric-powered carriages and horizontal scanning by means of collimators and registration of back-scattered x-ray radiation by means of the installed on each of the receiver detector for generating raster images of the person being examined in one scan cycle, linear vertical movement of both x-ray sources is carried out simultaneously and asynchronously with a delay in the start of scanning one relative to the other, and the scattered x-ray radiation transmitted from the opposite x-ray source is absorbed by protective screens on each of the receiving detectors. With linear vertical movement of the x-ray sources, they are predominantly simultaneously turned around the horizontal axis to additionally move the scanning x-ray beam vertically by additional electric drives, while approaching the lower position of the x-ray source, it is turned down, and when approaching the upper position, it is turned up. In the lower position of each of the x-ray sources, an angle between the x-ray direction and the horizontal axis of up to 30 angular degrees is advantageously selected, and in the upper position, up to 5 angular degrees.

Указанный выше технический результат в части способа досмотра обеспечивается всей совокупностью указанных выше существенных признаков, характеризующих предложенный способ досмотра.The above technical result regarding the search method is provided by the totality of the above essential features characterizing the proposed search method.

В части устройства для осуществления способа досмотра, указанный технический результат достигается тем, что в досмотровом комплексе, содержащем процессор с подключенным к его выходу дисплеем оператора и два, размещенных по разные стороны досматриваемого объекта, досмотровых модуля, каждый из которых включает снабженную электроприводом каретку, на которой размещены снабженный коллиматором источник рентгеновского излучения и связанный с процессором приемный детектор обратно рассеянного рентгеновского излучения, выполненную с обеспечением возможности ее линейного вертикального перемещения, и связанное с электроприводами устройство управления перемещением кареток, устройство управления перемещением кареток выполнено с обеспечением возможности асинхронного движения кареток с задержкой начала движения одной каретки относительно другой, а каждый приемный детектор обратно рассеянного рентгеновского излучения на каждой из кареток снабжен защитными экранами, выполненными с обеспечением возможности поглощения рассеянного рентгеновского излучения на одной каретке от источника рентгеновского излучения на другой каретке. Каждый из защитных экранов может быть преимущественно выполнен П-образной формы из материала с высоким атомным номером, при этом в качестве материала защитных экранов может быть преимущественно выбран свинец. Каретки и устройство управления перемещением кареток могут быть преимущественно выполнены с обеспечением возможности поворота каждой из кареток относительно горизонтальной оси в вертикальной плоскости при их линейном вертикальном перемещении, при этом каждая из кареток снабжена дополнительным электроприводом. Между досмотровыми модулями в их нижней части может быть преимущественно размещен подиум с площадкой для размещения досматриваемого человека, выполненный из материала, слабо рассеивающего рентгеновское излучение, при этом в качестве материала подиума может быть выбрана нержавеющая сталь.In the part of the device for implementing the inspection method, the indicated technical result is achieved in that in the inspection complex containing a processor with an operator display connected to its output and two inspection modules located on opposite sides of the inspected object, each of which includes an electrically powered carriage, which contains an X-ray source equipped with a collimator and a receiving detector of back-scattered X-ray radiation connected to the processor, made with By the possibility of its linear vertical movement, and the carriage moving control device associated with the electric drives, the carriage moving control device is configured to provide asynchronous carriage movement with a delay in the start of movement of one carriage relative to the other, and each receiving backscattered X-ray detector on each carriage is equipped with protective screens made with the possibility of absorption of scattered x-ray radiation on one car ke from the X-ray source to another carriage. Each of the shields can be predominantly U-shaped from a material with a high atomic number, while lead can be predominantly selected as the material of the shields. The carriages and the carriage movement control device can advantageously be configured to allow each of the carriages to rotate about a horizontal axis in a vertical plane with their linear vertical movement, with each of the carriages being provided with an additional electric drive. Between the inspection modules in their lower part, a podium with a platform for placing the person being searched can be predominantly placed, made of a material that weakly scatters x-ray radiation, while stainless steel can be chosen as the material of the podium.

Указанный выше технический результат в части досмотрового комплекса обеспечивается всей совокупностью указанных выше существенных признаков, характеризующих предложенный досмотровый комплекс.The above technical result regarding the inspection complex is provided by the totality of the above essential features characterizing the proposed inspection complex.

На фиг.1 показана структурная схема предложенного досмотрового комплекса, реализующего предложенный способ. На фиг.2 условно показана структурная схема одного из досмотровых модулей при начальном и конечном положениях одной и той же каретки.Figure 1 shows the structural diagram of the proposed inspection complex that implements the proposed method. Figure 2 conditionally shows a structural diagram of one of the inspection modules at the initial and final positions of the same carriage.

Предложенный способ досмотра осуществляют в следующей последовательности. Предварительно вводят программу перемещения кареток в устройство управления. Размещают досматриваемого человека в область двустороннего сканирования (между двумя досмотровыми модулями). Включают электроприводы кареток, источники рентгеновского излучения, приемные детекторы, процессор, дисплей оператора. Перемещают обе каретки с источниками рентгеновского излучения в вертикальном направлении одновременно и асинхронно с задержкой сканирования одной относительно другой. Например, при времени хода каждой из кареток из начального до конечного положения 4 сек, время задержки составляет около 0,4 сек. Наряду с вертикальной разверткой рентгеновского излучения осуществляют горизонтальную развертку посредством коллиматоров. При этом происходит двустороннее сканирование досматриваемого человека тонким пучком рентгеновского излучения из двух источников. При вертикальном перемещении кареток их преимущественно одновременно поворачивают вокруг горизонтальной оси, осуществляя дополнительное вертикальное перемещение сканирующего пучка. Обратно рассеянное рентгеновское излучение регистрируют приемными детекторами, одновременно поглощают рассеянноеThe proposed inspection method is carried out in the following sequence. The carriage movement program is preliminarily introduced into the control device. The inspected person is placed in the area of two-sided scanning (between two inspection modules). They include carriage electric drives, X-ray sources, receiving detectors, a processor, and an operator display. Both carriages with X-ray sources are moved in the vertical direction simultaneously and asynchronously with a scan delay of one relative to the other. For example, when the travel time of each of the carriages from the initial to the final position is 4 seconds, the delay time is about 0.4 seconds. Along with the vertical scan of the x-ray radiation, a horizontal scan is carried out by means of collimators. In this case, a two-sided scanning of a person being examined takes place with a thin x-ray beam from two sources. With the vertical movement of the carriages, they are predominantly simultaneously rotated around a horizontal axis, performing an additional vertical movement of the scanning beam. Backscattered X-ray radiation is recorded by receiving detectors, while absorbing scattered рентгеновское излучение от противоположного источника. После завершенияX-rays from the opposite source. After finishing сканирования питание источников рентгеновского излучения отключают. На мониторе X-ray sources are turned off by scanning. On the monitor

оператор наблюдает сформированные растровые изображения досматриваемого человека the operator observes the generated raster images of the inspected person

с двух его сторон. on both sides.

Предложенный досмотровый комплекс содержит процессор с подключенным к его выходу дисплеем оператора (на чертежах не показан). Он содержит также два, размещенных по разные стороны досматриваемого человека 1, досмотровых модуля 2. Каждый из них включает снабженную электроприводом (на чертежах не показан) каретку 3. На каретке 3 размещены снабженный коллиматором 4 источник 5 рентгеновского излучения и связанный с процессором приемный детектор 6 обратно рассеянного рентгеновского излучения. Приемные детекторы 6 могут быть выполнены, например, на основе пластмассового сцинтиллятора и фотоэлектронного умножителя (на чертежах эти элементы не показаны). Коллиматоры 4 могут быть выполнены, например, на основе снабженного электроприводом вращающегося кольца из рентгено-непрозрачного материала с отверстиями, образующими систему точечных коллиматоров, и неподвижной пластины с прорезью из такого же материала, образующей щелевой коллиматор (на чертежах эти элементы не показаны). Каждая каретка 3 выполнена с возможностью ее линейного вертикального перемещения, например, по направляющей 7. Досмотровый комплекс содержит также связанное с электроприводами кареток 3 устройство управления перемещением кареток 3 (на чертежах не показано), выполненное, например, на основе микроконтроллера. Устройство управления перемещением кареток выполнено с обеспечением возможности асинхронного движения кареток 3 с задержкой начала движения одной каретки 3 относительно другой, а также может быть выполнено с обеспечением возможности поворота каждой из кареток 3 относительно горизонтальной оси в вертикальной плоскости при их линейном вертикальном перемещении. При этом в нижнем положении кареток 3 угол между направлением рентгеновского излучения и горизонтальной осью составляет до 30 угловых градусов, а в их верхнем положении - до 5 угловых градусов (фиг.2). Каждый приемный детектор 6 снабжен защитным экраном 8, выполненным с обеспечением возможности поглощения рассеянного рентгеновского излучения на одной каретке 3 от источника рентгеновского излучения на другой каретке 3. Защитные экраны 8 могут быть выполнены преимущественно П-образной формы из материала с высоким атомным номером, например, свинца (Z=82), вольфрама (7=74) и аналогичных материалов, толщиной от 0,5 до 3 мм. Каждый из досмотровых модулей 2 размещен в закрытом корпусе 9. Со стороны размещения досматриваемого человека 1 корпусы 9 имеют выпускное окно, закрытое передней панелью 10 из материала, слабо поглощающего и рассеивающего рентгеновское излучение. Между досмотровыми модулями 2 в их нижней части может быть размещен подиум 11 с площадкой для размещения досматриваемого человека 1. Он выполнен из материала, слабо рассеивающего рентгеновское излучение, преимущественно с атомным номером Z свыше 20, например, преимущественно из нержавеющей стали, а также может быть выполнен на основе сплавов меди или железа с покрытием никеля или хрома или без покрытия. Размер подиума может быть выполнен, например, высотой около 4 см и составлять, например, 70х120 см, с площадкой для размещения размерами 35х50 см.The proposed inspection complex contains a processor with an operator display connected to its output (not shown in the drawings). It also contains two inspection modules 2, located on opposite sides of the person being inspected 1, each of them includes a carriage 3 equipped with an electric drive (not shown in the drawings). An X-ray source 5 equipped with a collimator 4 and a receiving detector 6 connected to the processor are placed back scattered x-ray radiation. The receiving detectors 6 can be made, for example, based on a plastic scintillator and a photoelectronic multiplier (these elements are not shown in the drawings). The collimators 4 can be made, for example, on the basis of an electrically driven rotating ring made of x-ray opaque material with holes forming a system of point collimators, and a fixed plate with a slot made of the same material forming a slotted collimator (these elements are not shown in the drawings). Each carriage 3 is made with the possibility of its linear vertical movement, for example, along the guide 7. The screening complex also contains a device for controlling the movement of carriages 3 (not shown in the drawings) connected to electric carriages 3, made, for example, on the basis of a microcontroller. The carriage movement control device is arranged to provide asynchronous movement of the carriages 3 with a delay in the start of movement of one carriage 3 relative to another, and can also be made to allow each of the carriages 3 to rotate about a horizontal axis in a vertical plane with their linear vertical movement. In this case, in the lower position of the carriages 3, the angle between the direction of the x-ray radiation and the horizontal axis is up to 30 angular degrees, and in their upper position, up to 5 angular degrees (figure 2). Each receiving detector 6 is equipped with a protective screen 8, which is configured to absorb the scattered X-ray radiation on one carriage 3 from the X-ray source on the other carriage 3. The protective screens 8 can be made predominantly U-shaped from a material with a high atomic number, for example, lead (Z = 82), tungsten (7 = 74) and similar materials, with a thickness of 0.5 to 3 mm. Each of the inspection modules 2 is placed in a closed case 9. From the location of the person being inspected 1, the cases 9 have an outlet window closed by a front panel 10 of material that weakly absorbs and scatters x-ray radiation. Between the inspection modules 2, in their lower part, a podium 11 can be placed with a platform for the person being examined 1. It is made of a material that weakly scatters x-rays, mainly with atomic number Z over 20, for example, mainly stainless steel, and can also be made on the basis of copper or iron alloys with or without nickel or chromium coating. The size of the podium can be, for example, about 4 cm high and be, for example, 70x120 cm, with a platform for placement of 35x50 cm.

Источники 5 рентгеновского излучения с коллиматорами 4 формируют тонкий сканирующий пучок 12 рентгеновского излучения, падающий на досматриваемого человека 1. Электропривод коллиматоров 4 обеспечивает их вращение, в результате чего сканирующие пучки 12 совершают циклические движения в горизонтальном направлении. В течение сканирования каждая каретка 3 движется в вертикальном направлении по направляющей 5 и одновременно может поворачиваться на небольшой угол вокруг горизонтальной оси. При этом сканирующие пучки 12 рентгеновского излучения перемещаются в вертикальном направлении. Наклон кареток 3 в нижнем положении позволяет обеспечить возможность детального осмотра ног досматриваемого человека 1 без использования высокого подиума 11. Наклон кареток 3 в верхнем положении позволяет увеличить размер зоны контроля по высоте. Указанные значения углов наклона определены эмпирическим путем и достаточны для реализации указанных дополнительных возможностей досмотрового комплекса. Циклическое движение пучков 12 рентгеновского излучения в горизонтальном направлении осуществляется быстро, а в вертикальном - медленно. Приемные детекторы 6 регистрируют обратно рассеянное рентгеновское излучение 13. Сигналы с них поступают на процессор, который формирует на дисплее оператора растровые изображения, яркость точек которых пропорциональна интенсивности обратно рассеянного излучения 13. Защитные экраны 8 выбраны таким образом, чтобы пропускать на приемный детектор 6, находящийся на данной каретке 3, обратно рассеянное рентгеновское излучение 13 от той области досматриваемого человека 1, на которую падает сканирующий пучок 12, генерируемый источником 5 рентгеновского излучения другой каретки 3, и поглощать неинформативное рентгеновское излучение 14, идущее на приемный детектор 6 с других направлений. Это условие обеспечивается за счет защитных экранов 8, выполненных преимущественно П-образной формы из материала с высоким атомным номером. Предотвращение влияния на приемные детекторы 6 источника 5 рентгеновского излучения противоположной каретки 3 обеспечивается за счет асинхронного движения кареток 3, когда одна из кареток 3 начинает и заканчивает движение по вертикали раньше другой. Разница во времени движения кареток 3 обеспечивается автоматически за счет введения фиксированной задержки в устройство управления перемещением кареток 3. При использовании микроконтроллера в таком устройстве обеспечивается высокая стабильность величины задержки, что позволяет использовать ее минимально возможное значение, например, 0,4 сек и тем самым минимизировать время сканирования. Излучение 14 от источника 5 левой каретки 3, рассеянное вперед в направлении приемного детектора 6 правой каретки 3, поглощается защитным экраном 8 правой каретки, и наоборот, так что на каждый приемный детектор 6 попадает только обратно рассеянное рентгеновское излучение 13 от источника 5, установленного на той же каретке 3. Это обеспечивает возможность одновременного сканирования досматриваемого человека 1 обоими сканирующими пучками 12 рентгеновского излучения и устранение шумов от неинформативного рентгеновского излучения 14. Общее время сканирования в досмотровом комплексе составляет Т + t, где Т - время хода каретки 3 из начального в конечное положение, t - задержка начала движения одной каретки 3 относительно другой. Поэтому, например, если время сканирования в досмотровом комплексе-прототипе составляет 2Т (поскольку в нем сканирующие пучки 12 работают поочередно), выигрыш по длительности сканирования, обеспечиваемый предложенным способом досмотра с использованием предложенного досмотрового комплекса, составляет Т - t. Например, при t = Т/2 выигрыш составляет Т/2, т.е. 2Т / (Т + Т/2) = 1,33 раза. При t = Т/3 выигрыш составляет 2Т/3, т.е. 2Т / (Т + Т/3) = 1,5 раза.X-ray sources 5 with collimators 4 form a thin scanning beam of X-ray radiation incident on the person being inspected 1. The electric drive of the collimators 4 ensures their rotation, as a result of which the scanning beams 12 make cyclic movements in the horizontal direction. During the scan, each carriage 3 moves vertically along the guide 5 and at the same time can rotate a small angle around a horizontal axis. In this case, the scanning X-ray beams 12 move in the vertical direction. The inclination of the carriages 3 in the lower position makes it possible to provide a detailed examination of the legs of the inspected person 1 without using a high podium 11. The inclination of the carriages 3 in the upper position allows you to increase the size of the control zone in height. The indicated values of the slope angles are determined empirically and are sufficient to implement the indicated additional capabilities of the inspection complex. The cyclic movement of the X-ray beams 12 in the horizontal direction is fast, and in the vertical - slowly. The receiving detectors 6 register the backscattered X-ray radiation 13. The signals from them are fed to a processor, which generates raster images on the operator's display, the brightness of the points of which is proportional to the intensity of the backscattered radiation 13. The protective screens 8 are selected so as to pass to the receiving detector 6 located on this carriage 3, the backscattered X-ray radiation 13 from that region of the person being examined 1, on which the scanning beam 12 is generated, generated by the X-ray source 5 ray radiation other carriage 3, and uninformative to absorb X-rays 14 reaching the receiving detector 6 from other directions. This condition is ensured by protective shields 8, made mainly of a U-shaped form from a material with a high atomic number. Prevention of the influence on the receiving detectors 6 of the X-ray source 5 of the opposite carriage 3 is provided by the asynchronous movement of the carriages 3, when one of the carriages 3 starts and ends in vertical movement earlier than the other. The difference in the time of movement of the carriages 3 is ensured automatically by introducing a fixed delay into the carriage 3 motion control device. When using the microcontroller in such a device, a high stability of the delay value is ensured, which makes it possible to use its lowest possible value, for example, 0.4 sec and thereby minimize scan time. The radiation 14 from the source 5 of the left carriage 3, scattered forward in the direction of the receiving detector 6 of the right carriage 3, is absorbed by the protective shield 8 of the right carriage, and vice versa, so that only backscattered X-ray radiation 13 from the source 5 mounted on the same carriage 3. This makes it possible to simultaneously scan an inspected person 1 with both scanning beams 12 of X-ray radiation and eliminate noise from uninformative X-ray radiation 14. Total time kanirovaniya in Inspection complex is T + t, where T - time of travel of the carriage 3 from the initial to the final position, t - a delay in the onset of motion of the carriage 3 relative to the other. Therefore, for example, if the scan time in the inspection complex-prototype is 2T (since the scanning beams 12 operate in it one at a time), the scan time gain provided by the proposed inspection method using the proposed inspection complex is T - t. For example, with t = T / 2, the gain is T / 2, i.e. 2T / (T + T / 2) = 1.33 times. At t = T / 3, the gain is 2T / 3, i.e. 2T / (T + T / 3) = 1.5 times.

Пример реализации. Предлагаемые способ и устройство реализованы в досмотровом комплексе «Рубеж-ПЧ», предназначенном для проведения персонального досмотра с целью обнаружения предметов, скрытых под любым типом одежды, в том числе металлических и электронных изделий и взрывчатых веществ и выведения их изображения на ЖК монитор оператора. Опытный образец изготовлен ООО «Флэш электроникс» и прошел полный цикл приемочных испытаний на территории Большого Кремлевского дворца Московского Кремля, подтверждающих обеспечение получения высококачественного изображения досматриваемого человека 1 с двух противоположных сторон в течение одного цикла сканирования с обеспечением минимальной дозы и одновременно высокой скорости досмотра. В качестве источников 5 рентгеновского излучения использован рентгеновский аппарат постоянного потенциала типа ХС-100. В соответствии с заключением Федерального радиологического центра досмотровый комплекс обеспечивает выполнение норм по радиационной безопасности. Средняя за рабочий цикл комплекса мощность дозы на рабочем месте оператора, на расстоянии 10 см от досмотровых модулей 2 и границы подиума 11 не превышает 1,0 мкЗв/час. Амбиентный эквивалент дозы излучения за одно сканирование не превышает 0,03 мкЗв, что обеспечивает годовую дозу досматриваемого человека 1 менее 10 мкЗв/год при количестве сканирований до 330. Время сканирования одного досматриваемого человека 1 с обеих сторон составляет 4 сек. Общее время досмотра от вступления человека 1 на подиум 11 до выхода из досмотрового комплекса составляет 12-13 сек.Implementation example. The proposed method and device are implemented in the search complex "Rubezh-PCh", designed to conduct a personal search in order to detect objects hidden under any type of clothing, including metal and electronic products and explosives and display their images on the LCD monitor of the operator. The prototype was manufactured by Flash Electronics LLC and underwent a full cycle of acceptance tests on the territory of the Grand Kremlin Palace of the Moscow Kremlin, confirming that a high-quality image of the inspected person 1 was obtained from two opposite sides during one scanning cycle with a minimum dose and at the same time high search speed. As sources 5 of x-ray radiation used X-ray apparatus of constant potential type XC-100. In accordance with the conclusion of the Federal Radiological Center, the inspection complex ensures compliance with radiation safety standards. The dose rate average for the working cycle of the complex at the operator’s workplace, at a distance of 10 cm from the inspection modules 2 and the border of the podium 11, does not exceed 1.0 μSv / h. The ambient dose dose equivalent for one scan does not exceed 0.03 μSv, which ensures an annual dose of the person being examined 1 less than 10 μSv / year with the number of scans up to 330. The scan time of one person 1 being searched on both sides is 4 seconds. The total inspection time from entry of person 1 on the podium 11 to exit from the inspection complex is 12-13 seconds.

Способ досмотра и досмотровый комплекс в соответствии с изобретениями обеспечивают повышение пропускной способности досмотра по сравнению с известными аналогичными способами и устройствами, при этом обеспечивается достаточное для досмотровых целей высокое качество изображения и пренебрежимо малый уровень радиационного риска.The screening method and the screening system in accordance with the inventions provide an increase in the throughput of screening compared to known similar methods and devices, while ensuring high image quality sufficient for screening purposes and a negligible radiation risk level.

Claims

1. The inspection method, including two-sided scanning of a person being examined by thin beams of x-ray radiation from two sources of x-ray radiation located on opposite sides of the person being searched by vertical scanning due to their linear vertical movement by means of electrically powered carriages and horizontal scanning by means of collimators and registration of the backscattered X-ray radiation by means of a receiving detector mounted on each of the carriages for forming raster images of the inspected person in one scanning cycle, characterized in that the linear vertical movement of both x-ray sources is carried out simultaneously and asynchronously with a delay in the start of scanning one relative to the other, and the scattered x-ray radiation transmitted from the opposite x-ray source is absorbed by protective screens on each of the receiving detectors.

2. The inspection method according to claim 1, characterized in that during linear vertical movement of the x-ray sources, they are simultaneously rotated around the horizontal axis for additional vertical movement of the scanning x-ray beam by means of additional electric drives, while turning to the lower position of the x-ray source down, and when approaching the upper position - up.

3. The inspection method according to claim 2, characterized in that in the lower position of each of the x-ray sources, the angle between the x-ray direction and the horizontal axis is selected to 30 angular degrees, and in the upper position, up to 5 angular degrees.

4. An inspection complex comprising a processor with an operator display connected to its output and two inspection modules located on opposite sides of the person being searched, each of which includes an electrically-driven carriage, on which an x-ray source equipped with a collimator and a receiving detector connected to the processor are placed scattered x-ray radiation, made with the possibility of its linear vertical movement, and associated with the electric drive control device carriage movement control, characterized in that the carriage movement control device is configured to provide asynchronous carriage movement with a delay in the start of movement of one carriage relative to the other, and each receiving detector of backscattered X-ray radiation on each carriage is equipped with protective shields made to absorb scattered x-ray radiation on one carriage from an x-ray source on another carriage.

5. The security complex according to claim 4, characterized in that each of the protective screens is made in a U-shaped form from a material with a high atomic number.

6. The inspection complex according to claim 5, characterized in that lead is selected as the material for the protective screens.

7. The inspection complex according to claim 4, characterized in that the carriages and the carriage movement control device are configured to rotate each of the carriages relative to the horizontal axis in the vertical plane during their linear vertical movement, with each of the carriages being provided with an additional electric drive.

8. The inspection complex according to claim 4, characterized in that between the inspection modules in their lower part there is a podium with a platform for placing the person being searched, made of material that weakly scatters the x-ray radiation.

9. The inspection complex according to claim 8, characterized in that stainless steel is selected as the podium material.